JP2017177475A - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】熱応答性を向上させることができるサーマルヘッドおよびサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】基板７と、発熱部および電極１６と、電気絶縁層１８と、保護層２５と、第１蓄熱部２０とを備える。発熱部および電極１６は、基板７上に設けられる。電気絶縁層１８は、電極１６上に設けられる。保護層２５は、発熱部上および電気絶縁層１８上に設けられる。第１蓄熱部２０は、基板７と保護層２５との間であって、電気絶縁層１８の端部に設けられる。
【選択図】図５

Description

開示の実施形態は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。

従来、ファクシミリあるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。例えば、蓄熱層の上に配置された発熱部や電極を保護層で保護し、さらに保護層の一部を樹脂層で被覆したサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−２３４８９５号公報

しかしながら、従来のサーマルヘッドは、例えば樹脂層からの放熱によって蓄熱性が不足してしまい、蓄熱層の存在だけでは十分な熱応答性が実現されないことがある点で改善の余地があった。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、熱応答性を向上させることができるサーマルヘッドおよびサーマルプリンタを提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係るサーマルヘッドは、基板と、発熱部および電極と、電気絶縁層と、保護層と、蓄熱部とを備える。発熱部および電極は、前記基板上に並ぶように設けられる。電気絶縁層は、前記電極上に設けられる。保護層は、前記電気絶縁層上に設けられる。蓄熱部は、前記基板と前記保護層との間であって、前記電気絶縁層の端部に設けられる。

実施形態の一態様のサーマルヘッドによれば、基板と保護層との間であって、電気絶縁層の端部に設けられた蓄熱部を備えることにより、熱応答性を向上させることができる。

図１は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す分解斜視図である。 図２は、図１に示すサーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、第１絶縁層の近傍の概略構成を示す平面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタを示す概略図である。 図７は、第２の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。 図８は、第３の実施形態に係るサーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。 図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図１０は、第４の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するサーマルヘッドおよびサーマルプリンタの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドの構成を概略的に示したものである。図１に示すサーマルヘッド１は、ヘッド基体３と、放熱板９０と、接着部材１４とを備える。

ヘッド基体３は、略直方体形状に形成されており、接着部材１４を介して放熱板９０上に載置されている。ヘッド基体３の基板７上には、サーマルヘッド１を構成する各部材が設けられており、ヘッド基体３は、コネクタ３１を介して外部より供給された電気信号に従って電圧を印加させることで発熱部９を発熱させ、記録媒体に印画を行う。なお、サーマルヘッド１を構成する各部材については図２、図３を用いて、また、記録媒体については図６を用いて後述する。

コネクタ３１は、封止部材１２によってヘッド基体３と接合されており、外部とヘッド基体３とを電気的に接続している。接着部材１４は、ヘッド基体３と放熱板９０とを接着している。放熱板９０は、直方体形状をなしており、ヘッド基体３の熱を放熱するために設けられる。放熱板９０は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で構成されており、ヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する機能を有する。

次に、図２、図３を用いて、サーマルヘッド１を構成する各部材についてさらに説明する。図２は、図１に示すサーマルヘッド１の概略構成を示す平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

サーマルヘッド１は、基板７、蓄熱層１３、厚膜電極１６、電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、グランド電極４、接続端子２、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６、駆動ＩＣ１１、第１絶縁層１８、ハードコート２９、第２絶縁層３０、保護層２５および被覆層２７をさらに備える。なお、図２では、封止部材１２、保護層２５および被覆層２７の図示を省略している。

基板７は、平面視で矩形状をなしており、一方の長辺７ａ、他方の長辺７ｂ、一方の短辺７ｃ、他方の短辺７ｄ、側面７ｅ、第１主面７ｆ、および第２主面７ｇを有している。基板７は、例えば、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって構成されている。以下、説明の便宜上、第１主面７ｆを「上面」、第２主面７ｇを「下面」と称する場合がある。同様に、側面７ｅを基準として第１主面７ｆ側を「上」または「上方」、第２主面７ｇ側を「下」または「下方」と称する場合がある。

基板７の側面７ｅにはコネクタ３１が設けられている。コネクタ３１は、コネクタピン８、導電性接合材２３、および封止部材１２により側面７ｅに固定されている。導電性接合材２３は、接続端子２とコネクタピン８との間に配置されており、例えば、はんだ、または異方性導電接着剤等を例示することができる。なお、導電性接合材２３と接続端子２との間にＮｉ、Ａｕ、あるいはＰｄによるめっき層（不図示）を設けてもよい。なお、導電性接合材２３は必ずしも設けなくてもよい。

また、コネクタ３１は、複数のコネクタピン８と、複数のコネクタピン８を収納するハウジング１０とを有している。複数のコネクタピン８は、一方がハウジング１０の外部に露出しており、他方がハウジング１０の内部に収容されている。複数のコネクタピン８は、ヘッド基体３の接続端子２に電気的に接続されており、ヘッド基体３の各種電極と電気的に接続されている。

封止部材１２は、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとを有している。第１封止部材１２ａは基板７の第１主面７ｆ側に、第２封止部材１２ｂは基板７の第２主面７ｇ側にそれぞれ位置している。第１封止部材１２ａは、コネクタピン８と各種電極とを封止するように設けられており、第２封止部材１２ｂは、コネクタピン８と基板７との接触部を封止するように設けられている。

封止部材１２は、接続端子２およびコネクタピン８が外部に露出しないように設けられており、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、あるいは可視光硬化性樹脂により構成することができる。なお、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとが同じ材料により構成されていてもよく、別の材料により構成されていてもよい。

接着部材１４は、放熱板９０上に配置されており、基板７の第２主面７ｇと放熱板９０とを接合している。接着部材１４としては、両面テープまたは樹脂製の接着剤を例示することができる。

蓄熱層１３は、基板７の第１主面７ｆ上に設けられている。蓄熱層１３は、主走査方向に沿って延び、断面が略半楕円形状をなして基板７の上方へ向けて突出している。蓄熱層１３は、例えば基板７からの高さが１５〜９０μｍで設けられることが実用上好ましい。

蓄熱層１３は、熱伝導性の低いガラスなどの材料で構成されており、発熱部９で発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有する。そのため、蓄熱層１３は、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッド１の熱応答特性を高めるように機能する。蓄熱層１３は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基板７の上面に塗布し、これを焼成することで形成される。

厚膜電極１６は、基板７の上面側に設けられている。厚膜電極１６は、基板７の一方の長辺７ａに沿って、主走査方向に延びるように配置されており、上方に設けられた共通電極１７の電気容量を大きくするために設けられている。

電気抵抗層１５は、厚膜電極１６を覆うように、基板７および蓄熱層１３の上に設けられている。電気抵抗層１５上には、ヘッド基体３を構成する各種電極が設けられている。電気抵抗層１５は、ヘッド基体３を構成する各種電極と同形状にパターニングされている。共通電極１７と個別電極１９との間には、電気抵抗層１５が露出した露出領域を有しており、かかる露出領域が発熱部９の各素子を構成する。発熱部９を構成する複数の素子は、基板７の長手方向に沿って蓄熱層１３上に配列されている。また、発熱部９は、基板７の第１主面７ｆの辺のうち、短手方向に沿っている短辺７ｃおよび７ｄとは所定の間隔を設けて配置されている。

発熱部９は、外部より供給された電気信号に従って発熱し、記録媒体（不図示）にインクシート（不図示）のインクを熱転写させる機能を有する。発熱部９を構成する複数の素子は、例えば、１００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。なお、発熱部９を構成する電気抵抗層１５の配置は図示したものに限らず、例えば共通電極１７と個別電極１９との間のみに設けられてもよい。

発熱部９は、例えば、ＴａＮ系、ＴａＳｉＯ系、ＴａＳｉＮＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＳｉＣＯ系またはＮｂＳｉＯ系等の電気抵抗の比較的高い電気抵抗層１５と、ＡｌやＣｕ等の金属である共通電極１７および個別電極１９とで構成される。そして、共通電極１７と個別電極１９との間に配置された電気抵抗層１５に電圧が印加されると、ジュール加熱によって電気抵抗層１５が発熱する。

共通電極１７は、主配線部１７ａ，１７ｄと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを備えている。共通電極１７は、発熱部９を構成する複数の素子と、コネクタ３１とを電気的に接続している。主配線部１７ａは、基板７の一方の長辺７ａに沿って延びており、厚膜電極１６上に設けられている。主配線部１７ａと厚膜電極１６とは、電気抵抗層１５を介して電気的に接続されている。副配線部１７ｂは、基板７の一方の短辺７ｃおよび他方の短辺７ｄのそれぞれに沿って延びている。リード部１７ｃは、主配線部１７ａから発熱部９を構成する複数の素子のそれぞれに向かって個別に延びている。また、主配線部１７ｄは、基板７の他方の長辺７ｂに沿って延びている。

個別電極１９は、発熱部９と駆動ＩＣ１１との間を電気的に接続している。具体的には、発熱部９を構成する素子は複数の群に分けられており、個別電極１９は、各群を構成する発熱部９の各素子と、各群に対応するように割り当てられた駆動ＩＣ１１とをそれぞれ電気的に接続している。なお、駆動ＩＣ１１については後述する。

ＩＣ−コネクタ接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している。駆動ＩＣ１１のそれぞれには複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１が接続されており、これらのＩＣ−コネクタ接続電極２１はそれぞれ、異なる機能を有する１または複数の配線で構成されている。

グランド電極４は、個別電極１９と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、共通電極１７の主配線部１７ｄとにより取り囲まれており、広い面積を有している。グランド電極４は、０〜１Ｖのグランド電位に保持されている。

接続端子２は、基板７の他方の長辺７ｂ側に設けられており、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１およびグランド電極４とコネクタ３１とを接続する。接続端子２はコネクタピン８に対応するように設けられており、コネクタ３１を接続させる際には、それぞれ電気的に独立するように、コネクタピン８と接続端子２とが接続される。

ＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、隣り合う駆動ＩＣ１１を電気的に接続している。ＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、ＩＣ−コネクタ接続電極２１に対応するようにそれぞれ設けられており、各種信号を隣り合う駆動ＩＣ１１に伝えている。

電気抵抗層１５および各種電極は、例えば、各々を構成する材料を蓄熱層１３上に、例えばスパッタリング法等の薄膜成形技術によって順次積層した後、積層体を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することにより設けられる。このように、各種電極は、発熱部９および厚膜電極１６に電気的に接続されており、その厚みは、例えば０．１〜２μｍとすることができる。

駆動ＩＣ１１は、例えば、基板７の第１主面７ｆ側に配置されている。また、複数の駆動ＩＣ１１は、駆動ＩＣ１１ごとに割り当てられた、発熱部９の各素子と対応するように発熱部９の配列方向に沿って配置されている。駆動ＩＣ１１は、個別電極１９の他端部とＩＣ−コネクタ接続電極２１の一端部とに接続されており、外部より供給された電気信号に従い、発熱部９のそれぞれの素子を個別に発熱させるための電力を発熱部９に供給する。駆動ＩＣ１１としては、例えば内部に複数のスイッチング素子を有する切替部材を用いることができる。

第１絶縁層１８は、共通電極１７の主配線部１７ａ上に設けられている。第１絶縁層１８は、平面視で厚膜電極１６を覆うように設けられており、厚膜電極１６により生じた段差をなだらかにしている。

ハードコート２９は、駆動ＩＣ１１と、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極２１とを接続させた状態で封止させるものであり、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料を用いることができる。

第２絶縁層３０は、後述する保護層２５と隣り合うように設けられており、個別電極１９の一部を被覆している。より詳細には、第２絶縁層３０は、保護層２５よりも基板７の他方の長辺７ｂ側に設けられている。

第２絶縁層３０は、主走査方向に沿って延びるように設けられており、一方の短辺７ｃに沿って設けられた副配線部１７ｂと、他方の短辺７ｄに沿って設けられた副配線部１７ｂとの間に設けられている。第２絶縁層３０は、例えばポリイミドまたはシリコーン樹脂等の樹脂であり、印刷、あるいはディスペンサーによる樹脂材料の塗布によって作製することができる。なお、第２絶縁層３０は、樹脂に限らず、例えばガラスを印刷、焼成したものであってもよい。

保護層２５は、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上に配置され、発熱部９、第２絶縁層３０、共通電極１７および個別電極１９を被覆する部材である。より詳細には、保護層２５は、基板７の縁、すなわち基板７の長辺７ａおよび短辺７ｃ，７ｄから個別電極１９の一部を覆うように設けられており、側面７ｅ側の端部は、第２絶縁層３０の上に配置されている。

被覆層２７は、基板７上において、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１および保護層２５を部分的に被覆するように設けられている。被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６、ＩＣ−コネクタ接続電極２１および保護層２５の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護する。

被覆層２７には、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９、およびＩＣ−コネクタ接続電極２１を露出させるための開口部（不図示）が形成されており、開口部を介してこれらの配線が駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９およびＩＣ−コネクタ接続電極２１に接続された状態で、駆動ＩＣ１１の保護、および駆動ＩＣ１１とこれらの電極との接続部の保護のため、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂からなるハードコート２９によって被覆されることで封止されている。

以下、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１について、図４、図５を用いてさらに説明する。図４は、図２に示すサーマルヘッド１において、厚膜電極１６上に配置された第１絶縁層１８の近傍の概略構成を示す平面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。なお、図４では、第１絶縁層１８上に設けられる保護層２５および保護層２５上に設けられる被覆層２７の図示を省略した。

実施形態に係るサーマルヘッド１は、基板７と、電極としての厚膜電極１６と、電気絶縁層としての第１絶縁層１８と、第１蓄熱部２０と、保護層２５とを備える。

厚膜電極１６は、基板７の一方の長辺７ａに沿って、主走査方向に長く配置されている。厚膜電極１６は、例えば、Ａｇペースト、Ａｕペーストを印刷法によって基板７上に厚膜印刷することにより構成される。厚膜電極１６の厚みは、例えば、５〜３０μｍとすることができるが、端部では、図５に図示するようになだらかに傾斜している。

第１絶縁層１８は、厚膜電極１６を覆うように設けられており、厚膜電極１６と同様に基板７の一方の長辺７ａに沿って、主走査方向に長く配置されている。第１絶縁層１８は、例えばポリイミドまたはシリコーン樹脂等の電気絶縁性の樹脂であり、印刷、あるいはディスペンサーによる樹脂材料の塗布によって作製することができる。第１絶縁層１８の厚みは、例えば、８〜２０μｍ程度とすることができる。

保護層２５は、主配線部１７ａと、副配線部１７ｂの一部と、リード部１７ｃと、発熱部９と、第２絶縁層３０と、個別電極１９の一部を被覆する第１保護層２５ａと、第１保護層２５ａ上に設けられた第２保護層２５ｂとを含む積層構造を有する。

第１保護層２５ａは、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する記録媒体との接触による摩耗から保護する。第１保護層２５ａは、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ等を材料とすることができる。また、第１保護層２５ａの厚みは、例えば、１〜１０μｍとすることができる。

また、第２保護層２５ｂは、第１保護層２５ａよりも耐摩耗性の高い材料により構成されており、例えば印画する記録媒体との接触による摩耗から発熱部９を保護する。第２保護層２５ｂは、例えば、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＴａＮあるいはＴａＳｉＯ等を材料とすることができる。また、第２保護層２５ｂの厚みは、例えば、２〜１５μｍとすることができる。

第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂはそれぞれ、例えばスパッタリング法や、電子銃を用いたイオンプレーティング法により作製することができる。

第１蓄熱部２０は、基板７上の第１絶縁層１８の端部に並んで隣り合うように設けられる。第１蓄熱部２０は、第１絶縁層１８よりも厚みが大きいことを除き、第１絶縁層１８と同じ構成を有している。具体的には、第１蓄熱部２０の厚みは、例えば１０〜２０μｍである。

第１蓄熱部２０は、第１絶縁層１８の端部のうち、特に厚膜電極１６よりも発熱部９に近い方に設けられている。また、第１蓄熱部２０は、厚膜電極１６よりも放熱性が低い基板７上に設けられており、かつ基板７と保護層２５との間に挟まれて配置されている。このため、第１蓄熱部２０では、放熱性よりもむしろ蓄熱性が優位に働き、蓄熱部材の一つとして機能することでサーマルヘッド１全体としての蓄熱性が高まる。そのため、実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、熱応答性を向上させることができる。このような構成を有する第１蓄熱部２０は、第１絶縁層１８と同時に設けてもよく、第１絶縁層１８とは異なるタイミングで設けてもよい。

また、上記したように、第１蓄熱部２０の厚みは、第１絶縁層１８の厚みよりも大きい。このため、第１蓄熱部２０の蓄熱量を、第１絶縁層の蓄熱量よりも大きくすることができ、第１蓄熱部２０から第１絶縁層１８に放熱されにくくなる。そのため、第１蓄熱部２０の蓄熱性を高めることができ、サーマルヘッド１の熱応答性を向上させることができる。なお、第１蓄熱部２０の厚みおよび第１絶縁層１８の厚みは、ヘッド基体３を厚み方向に切断し、断面を観察することにより測定することができる。ここで、第１蓄熱部２０の厚みは、基板７の表面に対して垂直な方向の長さである。また、第１絶縁層１８の厚みは、厚膜電極１６の厚みに対して垂直な方向の長さである。

また、実施形態に係るサーマルヘッド１は、保護層２５上に配置された被覆層２７をさらに備える。被覆層２７は、保護層２５と密着するように接触して保護層２５を被覆することで、保護層２５が例えば発熱部９や各種電極等の保護対象から剥離する不具合の発生を抑制する。被覆層２７は、例えばエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂等の樹脂材料により構成される。

被覆層２７は、厚みを異ならせて配置されている。具体的には、被覆層２７は、基板７から被覆層２７の上面３２ａまでの高さが、厚膜電極１６側から発熱部９側に向かって低くなるように配置されている。このような被覆層２７を配置することにより、発熱部９に近い箇所における基板７から被覆層２７の上面までの高さが低く抑えられるため、被覆層２７に記録媒体が接触して損傷してしまう不具合の発生を低減することができる。

また、サーマルヘッド１は、薄肉部３３をさらに備える。薄肉部３３は、保護層２５上であって、平面視で第１蓄熱部２０と重なる部分に設けられる。また、薄肉部３３は、基板７から薄肉部３３の上面３２ｂまでの高さが、薄肉部３３よりも発熱部９から遠い部分における基板７から被覆層２７の上面３２ａまでの高さよりも低くなるように構成される。また、薄肉部３３は、基板７から薄肉部３３の上面３２ｂまでの高さが、厚膜電極１６側から発熱部９側に向かって低くなるように配置されている。

このように薄肉部３３を構成することにより、発熱部９に近い部分における基板７から薄肉部３３の上面３２ｂまでの高さが低く抑えられるため、記録媒体が接触して損傷してしまう不具合の発生をさらに低減することができる。ここで、薄肉部３３は、例えば被覆層２７と同じ材料により構成され、被覆層２７の一部を構成することができる。

また、サーマルヘッド１は、第２蓄熱部３４をさらに備える。第２蓄熱部３４は、保護層２５上であって、平面視で第１蓄熱部２０と重なる部分、すなわち薄肉部３３よりも発熱部９に近い側に設けられる。また、第２蓄熱部３４は、基板７から第２蓄熱部３４の上面３２ｃまでの高さが、基板７から薄肉部３３の上面３２ｂまでの高さよりも低くなるように構成される。また、第２蓄熱部３４は、基板７から薄肉部３３の上面３２ｂまでの高さが、厚膜電極１６側から発熱部９側に向かって低くなるように配置されている。

このように第２蓄熱部３４を構成することにより、薄肉部３３よりも発熱部９にさらに近い箇所における基板７から第２蓄熱部３４の上面３２ｃまでの高さが低く抑えられるため、記録媒体が接触して損傷してしまう不具合の発生をさらに低減することができる。

また、第２蓄熱部３４は、例えば被覆層２７と同じ材料により構成され、被覆層２７の一部を構成することができる。それにより、新たな材料を付加することなく第２蓄熱部３４を構成することができる。

上記したように、第２蓄熱部３４は、薄肉部３３よりも発熱部９に近い箇所に設けられており、発熱部９で発生した熱は薄肉部３３よりも先に第２蓄熱部３４に伝達される。また、薄肉部３３は、第２蓄熱部３４と向かい合う部分の面積が比較的小さく、第２蓄熱部３４に蓄えられた熱は薄肉部３３からは放熱されにくい。このため、第２蓄熱部３４に到達した熱は第２蓄熱部３４内に一時的にとどまることとなり、サーマルヘッド１全体としての蓄熱性が高まる。そのため、本実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、熱応答性をさらに向上させることができる。

また、第１蓄熱部２０は、平面視で厚膜電極１６と重なり合わずに配置されている。換言すれば、第１蓄熱部２０は、厚膜電極１６上には形成されていない。そのため、本実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、第１蓄熱部２０に蓄積された熱が、厚膜電極１６を通じて放熱されにくくなり、第１蓄熱部２０の蓄熱性を保持することができる。

次に、第１の実施形態に係るサーマルプリンタについて、図６を参照しつつ説明する。図６は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタ１００を示す概略図である。

図６に示すサーマルプリンタ１００は、上述のサーマルヘッド１と、搬送機構４０と、プラテンローラ５０と、電源装置６０と、制御装置７０とを備えている。サーマルヘッド１は、サーマルプリンタ１００の筐体（不図示）に設けられた取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッド１は、搬送方向Ｓに直交する主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。

搬送機構４０は、駆動部（不図示）と、搬送ローラ４３，４５，４７，４９とを有している。搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを矢印で示した搬送方向Ｓに沿うように、サーマルヘッド１の発熱部９上に配置された保護層２５上に搬送する。駆動部は、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属で構成された円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等で構成された弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂによって被覆したものとすることができる。なお、記録媒体Ｐが例えばインクを転写させる受像紙等の場合には、記録媒体Ｐとサーマルヘッド１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルム（不図示）を搬送するとよい。

プラテンローラ５０は、記録媒体Ｐをサーマルヘッド１の発熱部９上に位置する保護層２５上に押圧する機能を有する。プラテンローラ５０は、搬送方向Ｓに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Ｐを発熱部９上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ５０は、例えば、ステンレス等の金属で構成された円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等で構成された弾性部材５０ｂによって被覆したものとすることができる。

電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッド１の発熱部９を発熱させるための電流および駆動ＩＣ１１を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッド１の発熱部９を選択的に発熱させるために、駆動ＩＣ１１の動作を制御する制御信号を駆動ＩＣ１１に供給する機能を有している。

サーマルプリンタ１００は、プラテンローラ５０によって記録媒体Ｐをサーマルヘッド１の発熱部９上に押圧しつつ、搬送機構４０によって記録媒体Ｐを発熱部９上に搬送しながら、電源装置６０および制御装置７０によって発熱部９を選択的に発熱させることにより、記録媒体Ｐに所定の印画を行う。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム（不図示）のインクを記録媒体Ｐに熱転写することによって、記録媒体Ｐへの印画を行う。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係るサーマルヘッド１Ａについて、図７を用いて説明する。図７は、第２の実施形態に係るサーマルヘッド１Ａの概略を示す図である。図７に示すサーマルヘッド１Ａは、図５に示す第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ箇所を断面視したものに対応する。

図７に示すサーマルヘッド１Ａは、第１蓄熱部２０に代えて第１蓄熱部２０ａを備えることを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。

第１蓄熱部２０ａは、例えば蓄熱層１３と同じ材料、例えば、熱伝導性の低いガラスなどで構成することができる。このため、第２の実施形態に係るサーマルヘッド１Ａによれば、第１蓄熱部２０ａに対して第１絶縁層１８が有する性能は必ずしも要求されないため、熱応答性をさらに向上させるうえで設計の自由度が向上する。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係るサーマルヘッド１Ｂについて、図８、図９を用いて説明する。図８は、第３の実施形態に係るサーマルヘッド１Ｂの概略構成を示す平面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。なお、図８では、保護層２５および被覆層２７の図示を省略した。

図８、図９に示すサーマルヘッド１Ｂは、第１蓄熱部２０に代えて第１蓄熱部２０ｂを備えることを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。

第１蓄熱部２０ｂは、第１絶縁層１８の端部のうち、発熱部９を構成する各素子と向かい合うようにそれぞれ設けられる点で、基板７の一方の長辺７ａに沿うように配置された第１蓄熱部２０とは相違する。第１蓄熱部２０ｂは、発熱部９と向かい合うようにそれぞれ設けられているため、各第１蓄熱部２０ｂに蓄えられた熱は、対応する発熱部９における熱応答性をそれぞれ向上させることができる。なお、第１蓄熱部２０ｂは、第１絶縁層１８と同じ材料で構成してもよく、異なる材料で構成してもよい。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態に係るサーマルヘッド１Ｃについて、図１０を用いて説明する。図１０は、第４の実施形態に係るサーマルヘッド１Ｃの概略を示す図である。図１０に示すサーマルヘッド１Ｃは、図５に示す第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ箇所を断面視したものに対応する。

図１０に示すサーマルヘッド１Ｃは、第１蓄熱部２０に代えて第１蓄熱部２０ｃを備えることを除き、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と同じ構成を有している。

第１蓄熱部２０ｃは、基板７上ではなく、第１絶縁層１８上に配置されている。基板７と比較して第１絶縁層１８の放熱性が低いと、第１蓄熱部２０ｃからの放熱を抑えることができ、熱応答性をさらに向上させることができる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、第１の実施形態であるサーマルヘッド１を用いたサーマルプリンタ１００を示したが、これに限定されるものではなく、各実施形態に係るサーマルヘッド１Ａ〜１Ｃをサーマルプリンタ１００に用いてもよい。また、複数の実施形態であるサーマルヘッド１〜１Ｃを組み合わせてもよい。

また、例えば、電気抵抗層１５を薄膜形成することにより、発熱部９の薄い薄膜ヘッドを例示して示したが、これに限定されるものではない。各種電極をパターニングした後に、電気抵抗層１５を厚膜形成することにより、発熱部９の厚い厚膜ヘッドを適用してもよい。

また、発熱部９が基板７の第１主面７ｆ上に形成された平面ヘッドを例示して説明したが、発熱部９が基板７の端面に設けられた端面ヘッドを用いてもよい。

なお、封止部材１２を、駆動ＩＣ１１を被覆するハードコート２９と同じ材料により形成してもよい。その場合、ハードコート２９を印刷する際に、封止部材１２が形成される領域にも印刷して、ハードコート２９と封止部材１２とを同時に形成してもよい。

また、上記した実施形態では、保護層２５は二層構造として説明したが、これに限らず、単層または三層以上で構成されたものであってもよい。

また、上記した実施形態では、薄肉部３３および第２蓄熱部３４はそれぞれ被覆層２７と同じ材料で構成されるとして説明したが、これに限らず、それぞれ被覆層２７とは異なる材料で構成されてもよい。

また、上記した実施形態では、第１蓄熱部２０〜２０ｃは、第１絶縁層１８の端部のうち、発熱部９に近いほうに設けられるとして説明したが、これに限らず、例えば第１絶縁層１８の端部全体にわたって配置するようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、第１蓄熱部２０〜２０ｃは、平面視で厚膜電極１６とは重なり合わずに配置されるとして説明したが、第１蓄熱部２０〜２０ｃの一部が、平面視で厚膜電極１６と重なるように配置されてもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ サーマルヘッド
７ 基板
９ 発熱部
１６ 厚膜電極（電極）
１８ 第１絶縁層（電気絶縁層）
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 第１蓄熱部
２５ 保護層
２５ａ 第１保護層
２５ｂ 第２保護層
２７ 被覆層
３３ 薄肉部
３４ 第２蓄熱部
１００ サーマルプリンタ

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられた発熱部および電極と、
   前記電極上に設けられた電気絶縁層と、
   前記発熱部上および前記電気絶縁層上に設けられた保護層と、
   前記基板と前記保護層との間であって、前記電気絶縁層の端部に設けられた第１蓄熱部と、
   を備えることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記第１蓄熱部の厚みは、前記電気絶縁層の厚みよりも大きいこと
   を特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記保護層上に設けられた被覆層をさらに備え、
   前記基板から前記被覆層の上面までの高さは、前記電極側から前記発熱部側に向かって小さくなること
   を特徴とする請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記被覆層は、平面視で前記第１蓄熱部と重なる部分よりも前記発熱部に近いほうに設けられた第２蓄熱部をさらに備えること
   を特徴とする請求項３に記載のサーマルヘッド。
5. 前記第２蓄熱部は、前記被覆層と同じ材料で構成されること
   を特徴とする請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 前記被覆層は、平面視で前記第１蓄熱部と重なる部分に設けられた薄肉部をさらに備えること
   を特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
7. 前記第１蓄熱部は、前記電気絶縁層の端部のうち、前記発熱部に近いほうに設けられること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
8. 前記第１蓄熱部は、平面視で前記電極とは重なり合わずに配置されること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
9. 前記第１蓄熱部は、前記電気絶縁層と同じ材料で構成されること
   を特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のサーマルヘッド。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載のサーマルヘッドと、
    前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
    前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと
    を備えること
    を特徴とするサーマルプリンタ。

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